Методическое пособие 733

узла 2) являются энергоузлами, чем и определяется количество независимых цепей.

Рис. 3.6. Расчетная схема разветвленной системы водоснабжения с водонапорной башней: - дистанционно управляемый дроссель

Математическая модель оперативного управления для разветвленного варианта системы водоснабжения (рис.3.6), II версия ЦФ:

131

Таблица 3.7 Результаты моделирования процесса управления разветвленной системой

водоснабжения с водонапорной башней (рис.3.6)

133

3.4. Алгоритм идентификации гидравлических характеристик управляемых дросселей на ветвях структурного графа абонентских подсистем

Результаты системного анализа процесса оперативного управления СПРВ иллюстрируют функциональную эффективность установки управляемых дросселей на реальных или фиктивных ответвлениях от кольцевых структур БСТГ. Естественно, что процедура идентификации гидравлических характеристик УД относится к дросселям, устанавливаемым на фиктивных ветвях, эквивалентирующих реальные сетевые структуры абонентских подсистем.

Очевидным является то, что режимом водопотребления непосредственно управляет дроссель, присоединенный к реальной ветви АП, который по гидравлическим характеристикам несовместим с УД, установленным на фиктивной линии. То есть необходимо определить область рабочей характеристики реального дросселя, адекватную пределам изменения SD фиктивного УД, полученным из результатов моделирования процесса оперативного управления.

Таким образом, неизбежен обратный переход от фиктивных к реальным сетевым структурам АП, с разработкой специального алгоритма идентификации коэффициентов гидравлического сопротивления УД, установленного на реальных и фиктивных ветвях абонентских подсистем.

Содержательная постановка задачи сводится к следующему: при известных в энергоузле j потенциале, расходе воды через него и коэффициенте SDj фиктивного участка, присоединенного к ЭУj, для двух состояний системы (до и после внесения возмущения) определить значения (для этих же состояний) коэффициента гидравлического сопротивления УД, присоединенного к реальной ветви структурного графа АП. Исходная информация по энергоузлу j считается известной из результатов моделирования системы. Иллюстрация «свертывания» абонентских подсистем, в рамках перехода к более высокому уровню детализации этой задачи, приведена на рис.3.7.

Рис. 3.7. Иллюстрация «свертывания» абонентских подсистем с управляемым дросселем: а – гидравлический эквивалент АП; б – реальная сеть АП; управляемый дроссель

134

Более общим случаем формирования абонентской подсистемы представляется гидравлически связанная сетевая структура, запитываемая от множества энергоузлов РФ. Реструктуризация ее на отдельные независимые фрагменты, по аналогии с рассмотренным выше вариантом, довольно проблематична (рис. 3.8).

Если в предыдущем случае формирования эквивалента АП рекомендуется использовать МПГС (рис. 1.2, б), то в данном случае целесообразным представляется модель ПГС, структурированная более гибкой схемой абонентской метасистемы, согласно рис. 1.2,в.

Абонентская сеть, как и в предыдущем случае, будучи ограниченной энергоузлами с ГУ I рода, является автономным объектом для моделирования. Определение необходимых для идентификации расходов на участках АП возможно решением прямой задачи анализа невозмущенного состояния (1.14) – (1.16). В качестве источников выступают энергоузлы PЗ с известными (из результатов моделирования задачи оперативного управления) узловыми потенциалами. В энергоузлах - стоках также сформированы ГУ I рода в форме эквивалентных геодезических уровней, определенных с учетом разноэтажности коммунально-бытовых и промышленных потребителей. В этой части просматривается аналогия с алгоритмом формирования МВС. Таким образом, алгоритм идентификации гидравлических характеристик УД строится на основе моделирования невозмущенного состояния абонентской сети.

Как было установлено ранее, эта задача имеет однозначное решение, хотя нетрадиционным в ее постановке является отсутствие информации по гидравлическим характеристикам ветвей АП с присоединенными УД, подлежащими идентификации. Это влечет за собой необходимость в дополнительных аналитических связях. Именно в этой части оказываются востребованными частные условия энергетического экивалентирования, обстоятельно изученные во второй главе [55].

На примере абонентской подсети, запитываемой от четырех энергоузлов исследуемого фрагмента системы (рис.3.8), рассмотрим часть алгоритма идентификации, которая строится на моделировании невозмущенного состояния АП. Поскольку решение приводится без привязки к конкретному информационному материалу, оно может быть реализовано для любого состояния (начального или конечного) МПГС.

Фрагмент полноразмерной гидравлической системы (рис.3.8, а) отображается физической моделью (рис.3.8, б). Для любого состояния МПГС, из результатов моделирования процесса оперативного управления,известны потенциалы в энергоузлах РФ 1,2,3,4, узле ветвления 26 и узле – стоке 27, а также известны расходы воды на всех ветвях (рис. 3.8, б).

Потеря энергии на транспортировку воды на фиктивных участках модели АП:

135

Условие постоянства W* справедливо для конкретного состояния МПГС, в рамках итерационного моделирования прямой задачи анализа невозмущенного состояния АП.

Исходя из этого запишем для абонентской сети (рис. 3.8, в), частное условие энергетического эквивалентирования (2.23) [55]:

Последнее уравнение и является той дополнительной аналитической связью, которой не хватает для определения коэффициента гидравлического сопротивления участка с присоединенным УД (S14-18, рис. 3.8. в), полученной из соответствующего частного условия ЭЭ.

Приведем полную систему уравнений идентификации для квадратичного режима течения в трубах (=2,0):

I. Цепные уравнения для независимых цепей

137